CN108010111A - 一种有关电力设备3d仿真培训课件的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有关电力设备3D仿真培训课件的制作方法，涉及电子课件制作技术领域；其依托计算机、Photoshop CS软件、Google Sketchup8.0软件、Autodesk 3ds Max2017软件和VEStudio3.8软件，制作有关电力设备3D仿真培训课件；其通过3D可视化、双向控制等技术，实现学生在学习观看时，能够随意从任意角度观看，观看效果生动、灵活；学习操作灵活，能够随意选择一个部分学习，能够正反双向演示，能够回退并再次理解上一步骤的讲解。
Description
技术领域
本发明涉及电子课件制作技术领域，尤其涉及一种有关电力设备3D仿真培训课件的制作方法。
背景技术
目前，电力设备3D仿真已经应用于电力行业技能培训、施工模拟、工程展示等，但是，由于课件制作方法的原因，在教学过程中，视角单调，学习操作的流程单一，造成学生在学习观看时，观看效果不生动、不灵活，不能够随意从任意角度观看；学习操作不灵活，只能按照一个固定的演示方向进行，不能够随意选择一个部分学习，不能够回退并再次理解上一步骤的讲解。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种有关电力设备3D仿真培训课件的制作方法，其通过3D可视化、双向控制等技术，实现学生在学习观看时，能够随意从任意角度观看，观看效果生动、灵活；学习操作灵活，能够随意选择一个部分学习，能够正反双向演示，能够回退并再次理解上一步骤的讲解。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其依托计算机及工具软件，制作有关电力设备3D仿真培训课件，具体步骤如下，
S1美工处理
S101 采集素材
通过相机真实拍照现场的场景和电力设备，采集得到素材，素材包括基台、混凝土池、石子地、草坪、门牌、变压器套管、有载开关、铁心、绕组、油箱、油枕、散热片、端子箱、风冷装置、钢材、黄铜和铭牌；
S102 处理素材
将上述每个素材分别调入图像处理软件，进行图像处理、色彩渲染，形成相应的皮肤，实现皮肤与现场相应的场景或者电力设备的视觉效果保持一致；
S2三维建模
在三维建模软件中，如下操作，
S201 场景建模
使用三维建模软件分别制作基台、混凝土池、石子地、草坪、门牌和铭牌的三维模型，混凝土池设置在草坪中央，石子地设置在混凝土池内，基台设置在石子地中央，门牌设置在草坪的左前端，从而得到场景模型；将上述相应的皮肤分别应用在场景模型中，使场景模型达到更逼真的效果；
S202 设备建模
通过三维建模软件中的拉伸、旋转、切割工具建立电力设备的部件模型，其包括变压器套管模型、有载开关模型、铁心模型、绕组模型、油箱模型、油枕模型、散热片模型、端子箱模型和风冷装置模型；制作过程严格按照设计说明书，以毫米级尺寸进行三维建模；将上述皮肤分别应用在相应的部件模型上，使部件模型达到更逼真的效果；
按照实际情况分别设置上述每一个部件模型的位置关系，组装形成电力设备模型；
S203 导出建模
将场景模型、电力设备模型合在一起形成模型组件，其中电力设备模型设置在场景模型中的基台上，导出FBX格式的模型组件文件；
S3 动画制作
在3ds Max软件中，如下操作，
S301 制作路径
将模型组件文件导入3ds Max软件，根据需要确定教学讲解时可拆分移动的部件模型，制作每一个可拆分移动的部件模型的动画路径；
S302 生成动画
逐帧生成具有固定动画路径的帧动画文件，导出3DS格式的帧动画文件；实现每一个可拆分移动的部件模型按照上述相应的动画路径进行解体或组合，其中变压器套管模型、绕组模型和有载开关模型可实现拆装，端子箱模型的箱门可实现开合；
S4 生成课件
在VEStudio软件中，如下操作，
S401 设置环境
根据需要设置天气环境；
S402 设置标题
设置电力设备3D仿真培训课件的标题；
S403 节点控制
导入3DS格式的帧动画文件，设置节点，所述节点控制可拆分移动的部件模型解体或组合；
S404 设置触发属性
设置上述节点的触发属性；
S405 设置速度
设置可拆分移动的部件模型的移动速度；
S406 添加批注
给每个部件模型添加相应的文字注释；
S407 生成导出
生成并导出EXE格式的电力设备3D仿真培训课件，完成课件制作。
进一步的技术方案在于：所述节点包括一键解体或组合节点，通过一键解体或组合节点一次性控制全部的可拆分移动的部件模型解体或结合。
进一步的技术方案在于：将所述触发属性设置为鼠标点动。
进一步的技术方案在于：将所述移动速度设置为60Biv。
进一步的技术方案在于：将所述天气环境设置为蓝天白云、下雨或下雪。
进一步的技术方案在于：所述图像处理软件为Photoshop CS软件，所述三维建模软件为Google Sketchup8.0软件，所述3ds Max软件为Autodesk 3ds Max2017软件，所述VEStudio软件为VEStudio3.8软件。
进一步的技术方案在于：所述电力设备模型为110kV电力变压器模型或者220 kV油浸式电力变压器模型。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
第一，通过相机采集素材，利用Photoshop CS处理图像，使场景模型和电力设备模型达到更逼真的效果；通过VEStudio3.8软件模拟电力设备的控制、防误操作、结构和原理等，电力设备模型可以360度无死角旋转展示；支持次世代画质场景制作，形象更加逼真，材质与现实相似度99.8%。
第二，Google Sketchup8.0软件与常规的3DMAX软件相比，建模速度提高3倍以上，可视化操作，方便非专业人员操作，更利于普及。
第三，Google Sketchup8.0软件制作的三维模型导入Autodesk 3ds Max2017软件后生成帧动画文件，帧动画文件导入VEStudio3.8软件后生成电力设备3D仿真培训课件，从而实现人机互动的教学效果，与传统教学视频相比，更利于员工学习。
第四，VEStudio3.8软件与常规的solidworks等软件相比，使编程语言变为逻辑视图，无需采用复杂的C语言程序，只需简单的设置，即可完成人机交互，包括鼠标触发 、键盘触发相关特效等，工作效率提高一倍以上。
第五，由于上述工具软件操作简便，使得企业职工可以快速掌握一种有关电力设备3D仿真培训课件的制作方法，不必拥有复杂的计算机软件知识，不必借助外部影视传媒公司，可在短时间内掌握和开发出电力设备3D仿真培训课件。
第六，部件模型以毫米级尺寸进行三维建模，其在结构、尺寸、交互原理上与实际电力设备完全相同，并可在人机交互时等比例缩放，素材真实、布局符合现场实际情况，通过三维模拟教学，电力企业职工可对电力设备内部构造、工作原理、部件相对位置有直观的了解，所见即所得，学习效果较好，有利于员工进行检修、拆装、故障分析，有利于电力设备的安全稳定运行。
第七，解体或结合演示既可以一次完成，也可以按部件分别进行。只需点击一次一键解体或组合节点，就可以一次性控制全部的可拆分移动的部件模型解体或结合，操作简单，非常方便。能够随意选择一个部分学习，通过该部件模型的节点，能够正反双向演示该部件模型的解体或结合，能够回退并再次理解上一步骤的讲解。
第八，将所述触发属性设置为鼠标点动，使得学习时，操作控制非常简便，只需轻轻点击触屏。
第九，将所述移动速度设置为60Biv，使得学习时，部件模型的移动速度适中，视觉效果舒适。
第十，将所述天气环境设置为蓝天白云、下雨或下雪，可增加学习乐趣，避免单调，提高学习效果。
第十一，给每个部件模型添加相应的文字注释，在学习过程中，非常方便学员认识、了解各个部件是什么。
第十二，高度可编辑化、资源可重复利用化，可以进行复制、克隆、删除、更改材质等常用编辑，新增了简单规范的界面制作模块，可以直接添加想要的功能进行归类显示；使得界面制作更简单，终端系统展示更规范化、合理化；生成的录制路径动画，不但可以录制沿线动画，也可以录制聚焦相机动画；新增加了一个非常有用和实用的功能——脚本命令，可以在编辑器菜单上发现它的踪迹，点击<配置>即可进行一些功能设置，每个功能都对应着脚本响应，设置完了系统会自动添加为菜单与用户进行交互，对于那些不必要使用GUI界面的交互使用脚本命令是很方便的。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，本发明公开了一种有关电力设备3D仿真培训课件的制作方法，其依托计算机及工具软件，制作有关电力设备3D仿真培训课件，下面以110kV电力变压器为例，介绍本发明的具体制作方法、流程与步骤如下：
制作工具：笔记本一台；
最低配置：英特尔 酷睿i3 2代、内存2GB、硬盘容量256GB、显存容量1GB、显存类型DDR2、网卡支持802.11a/g/n无线协议；
推荐配置：英特尔 酷睿i5 2代、内存4GB、硬盘容量500GB、显存容量2GB、显存类型DDR3、网卡支持802.11a/g/n无线协议；
工具软件：图像处理软件为Photoshop CS软件，三维建模软件为Google Sketchup8.0软件，3ds Max软件为Autodesk 3ds Max2017软件，VEStudio软件为VEStudio3.8软件；
S1美工处理
S101 采集素材
通过相机真实拍照现场的场景和电力设备，采集得到素材，素材包括基台、混凝土池、石子地、草坪、门牌、变压器套管、有载开关、铁心、绕组、油箱、油枕、散热片、端子箱、风冷装置、钢材、黄铜和铭牌；
S102 处理素材
将上述每个素材分别调入图像处理软件，进行图像处理、色彩渲染，形成相应的皮肤，实现皮肤与现场相应的场景或者电力设备的视觉效果保持一致；
S2三维建模
在三维建模软件中，如下操作，
S201 场景建模
使用三维建模软件分别制作基台、混凝土池、石子地、草坪、门牌和铭牌的三维模型，混凝土池设置在草坪中央，石子地设置在混凝土池内，基台设置在石子地中央，门牌设置在草坪的左前端，从而得到场景模型；将上述相应的皮肤分别应用在场景模型中，使场景模型达到更逼真的效果；
S202 设备建模
通过三维建模软件中的拉伸、旋转、切割工具建立电力设备的部件模型，其包括变压器套管模型、有载开关模型、铁心模型、绕组模型、油箱模型、油枕模型、散热片模型、端子箱模型和风冷装置模型；制作过程严格按照设计说明书，以毫米级尺寸进行三维建模；将上述皮肤分别应用在相应的部件模型上，使部件模型达到更逼真的效果；
按照实际情况分别设置上述每一个部件模型的位置关系，组装形成电力设备模型；
S203 导出建模
将场景模型、电力设备模型合在一起形成模型组件，其中电力设备模型设置在场景模型中的基台上，导出FBX格式的模型组件文件；
S3 动画制作
在3ds Max软件中，如下操作，
S301 制作路径
将模型组件文件导入3ds Max软件，根据需要确定教学讲解时可拆分移动的部件模型，制作每一个可拆分移动的部件模型的动画路径；
S302 生成动画
逐帧生成具有固定动画路径的帧动画文件，导出3DS格式的帧动画文件；实现每一个可拆分移动的部件模型按照上述相应的动画路径进行解体或组合，其中变压器套管模型、绕组模型和有载开关模型可实现拆装，端子箱模型的箱门可实现开合；
S4 生成课件
在VEStudio软件中，如下操作，
S401 设置环境
根据需要设置天气环境，将所述天气环境设置为蓝天白云；
S402 设置标题
设置电力设备3D仿真培训课件的标题；
S403 节点控制
导入3DS格式的帧动画文件，分别给每一个可拆分移动的部件模型设置节点，每一个节点相应控制对应的可拆分移动的部件模型解体或组合；所述节点还包括一键解体或组合节点，通过一键解体或组合节点可以一次性控制全部的可拆分移动的部件模型解体或结合；
S404 设置触发属性
设置上述节点的触发属性，将所述触发属性设置为鼠标点动；
S405 设置速度
设置可拆分移动的部件模型的移动速度，将所述移动速度设置为60Biv；
S406 添加批注
给每个部件模型添加相应的文字注释；
S407 生成导出
生成并导出EXE格式的电力设备3D仿真培训课件，完成课件制作。
Claims (7)
1.一种有关电力设备3D仿真培训课件的制作方法，其特征在于：其依托计算机及工具软件，制作有关电力设备3D仿真培训课件，具体步骤如下，
S1美工处理
S101 采集素材
通过相机真实拍照现场的场景和电力设备，采集得到素材，素材包括基台、混凝土池、石子地、草坪、门牌、变压器套管、有载开关、铁心、绕组、油箱、油枕、散热片、端子箱、风冷装置、钢材、黄铜和铭牌；
S102 处理素材
将上述每个素材分别调入图像处理软件，进行图像处理、色彩渲染，形成相应的皮肤，实现皮肤与现场相应的场景或者电力设备的视觉效果保持一致；
S2三维建模
在三维建模软件中，如下操作，
S201 场景建模
使用三维建模软件分别制作基台、混凝土池、石子地、草坪、门牌和铭牌的三维模型，混凝土池设置在草坪中央，石子地设置在混凝土池内，基台设置在石子地中央，门牌设置在草坪的左前端，从而得到场景模型；将上述相应的皮肤分别应用在场景模型中；
S202 设备建模
通过三维建模软件中的拉伸、旋转、切割工具建立电力设备的部件模型，其包括变压器套管模型、有载开关模型、铁心模型、绕组模型、油箱模型、油枕模型、散热片模型、端子箱模型和风冷装置模型；制作过程严格按照设计说明书，以毫米级尺寸进行三维建模；将上述皮肤分别应用在相应的部件模型上；
按照实际情况分别设置上述每一个部件模型的位置关系，组装形成电力设备模型；
S203 导出建模
将场景模型、电力设备模型合在一起形成模型组件，其中电力设备模型设置在场景模型中的基台上，导出FBX格式的模型组件文件；
S3 动画制作
在3ds Max软件中，如下操作，
S301 制作路径
将模型组件文件导入3ds Max软件，根据需要确定教学讲解时可拆分移动的部件模型，制作每一个可拆分移动的部件模型的动画路径；
S302 生成动画
逐帧生成具有固定动画路径的帧动画文件，导出3DS格式的帧动画文件；实现每一个可拆分移动的部件模型按照上述相应的动画路径进行解体或组合，其中变压器套管模型、绕组模型和有载开关模型可实现拆装，端子箱模型的箱门可实现开合；
S4 生成课件
在VEStudio软件中，如下操作，
S401 设置环境
根据需要设置天气环境；
S402 设置标题
设置电力设备3D仿真培训课件的标题；
S403 节点控制
导入3DS格式的帧动画文件，设置节点，所述节点控制可拆分移动的部件模型解体或组合；
S404 设置触发属性
设置上述节点的触发属性；
S405 设置速度
设置可拆分移动的部件模型的移动速度；
S406 添加批注
给每个部件模型添加相应的文字注释；
S407 生成导出
生成并导出EXE格式的电力设备3D仿真培训课件，完成课件制作。
2.根据权利要求1所述的一种有关电力设备3D仿真培训课件的制作方法，其特征在于：所述节点包括一键解体或组合节点，通过一键解体或组合节点一次性控制全部的可拆分移动的部件模型解体或结合。
3.根据权利要求2所述的一种有关电力设备3D仿真培训课件的制作方法，其特征在于：将所述触发属性设置为鼠标点动。
4.根据权利要求3所述的一种有关电力设备3D仿真培训课件的制作方法，其特征在于：将所述移动速度设置为60Biv。
5.根据权利要求4所述的一种有关电力设备3D仿真培训课件的制作方法，其特征在于：将所述天气环境设置为蓝天白云、下雨或下雪。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种有关电力设备3D仿真培训课件的制作方法，其特征在于：所述图像处理软件为Photoshop CS软件，所述三维建模软件为GoogleSketchup8.0软件，所述3ds Max软件为Autodesk 3ds Max2017软件，所述VEStudio软件为VEStudio3.8软件。
7.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种有关电力设备3D仿真培训课件的制作方法，其特征在于：所述电力设备模型为110kV电力变压器模型或者220 kV油浸式电力变压器模型。
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| CN201711384699.6A CN108010111A (zh) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 一种有关电力设备3d仿真培训课件的制作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108010111A true CN108010111A (zh) | 2018-05-08 |
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| CN201711384699.6A Pending CN108010111A (zh) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 一种有关电力设备3d仿真培训课件的制作方法 |
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- 2017-12-20 CN CN201711384699.6A patent/CN108010111A/zh active Pending
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180508 |
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